數控仿真在工程訓練中的實用方法探討

李偉

摘要：數控仿真運用到實訓中，改善了老師的教學方法，提高了學生的學習效率，使工程訓練走向智能化。

關鍵詞：數控加工；數控仿真；實踐教學；工程訓練

引言：

數控加工是實踐性很強的一項技術，初學者編程會存在一些格式或數據等問題，直接在機床上操作，易報警還有可能造成機床事故。通過仿真軟件學習編程和操作機床則提高了程序調整效率，避免了機床事故。數控仿真加工在實習教學訓練中促進學生適應現代高科技的發展和創新發展有著重要意義。

1 數控仿真實習教學的作用

1.1 增強學生的認知，提高學生的學習興致

仿真軟件把實際操作過程模擬化，使學生在理論課上學的知識付諸于實踐操作。因為學生未接觸過數控設備，對機床型號、操作、刀具等均不了解，操作時容易出現安全事故。利用數控加工仿真系統進行教學，防止機床事故發生。當出現操作錯誤時，系統會給出提醒和警告，可以讓學生有充足的時間找出錯誤和總結經驗。教師可以利用數控加工仿真系統讓學生更加直觀的對操作過程、設備型號、刀具性能等進行觀察，既滿足了學生的好奇心，也增加了學習興趣。

1.2提高了數控實踐教學效果

數控仿真軟件實現了生產過程的機床仿真操作，整個過程動態實現，讓操作者對數控加工產生感性認識，允許多次動手加工操作，避免了因使用不當損壞設備和學生多機床不夠使用的現象。在實際操作機床前，我們通過仿真系統進行訓練學習，讓操作者充分熟練掌握數控機床的各種指令代碼和開關按鈕，按照自己設計的零件圖，根據所使用機床的系統要求編寫加工程序。仿真加工結束后，通過動態反應加工過程中出現的實際問題進行解決，加強了動手能力，這樣使學生在仿真實訓過程中能夠發揮主動性，提高教學質量。

1.3豐富了學校實習安排內容

數控仿真軟件可以選擇不同的數控系統，國內目前常用的系統有北京凱恩帝（KND）公司生產的數控系統；廣州數控（GSK）公司生產的數控系統；德司國西門子（Siemens）公司生產的數控系統；日本FANUC（發那科）公司生產的數控系統；日本三菱公司生產的Mitsubishi數控系統；武漢華中數控系統等。還可以選擇數控車床、數控銑床、加工中心、電加工、浮雕機等不同的數控機床。解決了學生多設備不夠用，機床種類短缺的現狀。采用數控仿真技術交互性能進行訓練，實現了更加精細化的教學演示。學生可以帶著問題，全面觀察詳細了解具體的步驟，操作不同的機床多種系統，從而提升了學習效率，有效減少了機床的使用時間。

2 數控仿真在實訓教學中的應用

2.1 在實踐教學中的運用

數控仿真和在機床上實際操作非常接近。以數控車削加工為例，根據被加工對象的要求選擇合適的機床和系統。首先選擇毛坯，徑向尺寸和軸向尺寸略大于被加工工件尺寸，安裝到機床夾具上，可選擇不同的裝夾方式。然后選擇適用的刀具，有尖刀、45度刀、螺紋刀等。車刀的安裝不能碰到機床或工件，防止發生干涉。對刀是分別在徑向、縱向車削外圓和斷面，通過面板上測量界面獲得尺寸，輸入到刀具參數內，比實際操作機床簡單。最后把編好的程序調出運行加工。根據出現報警信息 ，處理錯誤，如程序錯誤、刀具選用不合適等。學生練習期間不僅熟練掌握了機床操作面板的使用方法，還對如何裝卸工件和安裝使用刀具，刀具怎么選擇和換刀注意事項及實際加工過程有了完整詳細的了解，為最后實際使用機床加工工件做好充分的準備。數控仿真操作安全 、可靠，防止機床事故發生，把抽象的問題直觀化，加強了學生理解力，提高了學生的學習效率。

2.2 在創新意識培養中的運用

實踐教學是以工程訓練的功能和體系為基礎，以加強學生創新為原則，讓學生在實踐訓練環節中去適應現代社會發展的高新技術產業。數控仿真采取了實虛結合的教學理念，梳理虛輔、實操和創新的學生實踐能力培養。直觀、簡易、方便的數控仿真讓學生把抽象問題具體化，更好地掌握了所學的理論編程知識和機床的使用方法，提高了學習效率，充分培養了學生實踐操作能力和創造性。

結束語：

數控加工仿真系統增加了每位學生的動手能力，避免發生機床事故，降低了設備的投入，減少了材料消耗，提升了理論教學和實際教學水平。